Utilizando datos del Satélite de Estudio de Exoplanetas en Transito de la NASA TESS, los astrónomos de la Universidad de Maryland UMD, en College Park, Maryland, han capturado una secuencia clara de imagen de principio a fin de una emisión explosiva de polvo, hielo ygases durante el acercamiento del cometa 46P / Wirtanen a fines de 2018. Esta es la observación más completa y detallada hasta la fecha de la formación y disipación de un estallido de cometa natural. Los miembros del equipo informaron sus resultados en la edición del 22 de noviembre de The Letras del diario astrofísico .
"TESS pasa casi un mes a la vez tomando imágenes de una porción del cielo. Sin descansos diurnos o nocturnos y sin interferencia atmosférica, tenemos un conjunto de observaciones muy uniforme y de larga duración", dijo Tony Farnham, científico investigadoren el Departamento de Astronomía de la UMD y el autor principal del artículo de investigación. "Como los cometas orbitan alrededor del Sol, pueden pasar por el campo de visión de TESS. Wirtanen fue una alta prioridad para nosotros debido a su enfoque cercano a fines de 2018, por lo quedecidimos usar su apariencia en las imágenes de TESS como un caso de prueba para ver qué podíamos sacar de él. ¡Lo hicimos y nos sorprendió mucho! "
"Si bien TESS es una fuente inagotable para descubrir planetas que orbitan cerca de estrellas brillantes, su estrategia de observación permite una ciencia adicional tan emocionante", dijo el científico del proyecto TESS Padi Boyd del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Desde los datos de TESSse hacen públicos rápidamente a través del Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales MAST de la NASA, es emocionante ver a los científicos identificar qué datos les interesan y luego hacer todo tipo de ciencia fortuita adicional más allá de los exoplanetas ".
La actividad normal del cometa es impulsada por la luz solar que vaporiza los hielos cerca de la superficie del núcleo, y los gases que salen arrastran el polvo del núcleo para formar el coma. Sin embargo, se sabe que muchos cometas experimentan explosiones espontáneas ocasionales que pueden ser significativas, pero temporalmenteaumentar la actividad del cometa. Actualmente no se sabe qué causa los estallidos, pero están relacionados con las condiciones en la superficie del cometa. Se han propuesto una serie de posibles mecanismos de activación, incluido un evento térmico, en el que una ola de calor penetra en una bolsade helados altamente volátiles, lo que hace que el hielo se vaporice rápidamente y produzca una explosión de actividad, y un evento mecánico, donde se derrumba un acantilado, exponiendo el hielo fresco a la luz solar directa. Por lo tanto, los estudios del comportamiento de explosión, especialmente en las primeras etapas de brillo queson difíciles de capturar, pueden ayudarnos a comprender las propiedades físicas y térmicas del cometa.
Aunque Wirtanen se acercó más a la Tierra el 16 de diciembre de 2018, el estallido ocurrió antes en su enfoque, comenzando el 26 de septiembre de 2018. El brillo inicial del estallido ocurrió en dos fases distintas, con un destello de una hora seguido de unsegunda etapa más gradual que continuó creciendo más brillante durante otras 8 horas. Esta segunda etapa probablemente fue causada por la propagación gradual del polvo del cometa del estallido, lo que hace que la nube de polvo refleje más luz solar en general. Después de alcanzar el brillo máximo, el cometa se desvaneciógradualmente durante un período de más de dos semanas. Debido a que TESS toma imágenes compuestas detalladas cada 30 minutos, el equipo pudo ver cada fase con exquisito detalle.
"Con 20 días de imágenes muy frecuentes, pudimos evaluar los cambios en el brillo muy fácilmente. Para eso fue diseñado TESS, para realizar su trabajo principal como topógrafo de exoplanetas", dijo Farnham. "No podemospredecir cuándo ocurrirán los estallidos de cometas. Pero incluso si de alguna manera tuviéramos la oportunidad de programar estas observaciones, no podríamos haberlo hecho mejor en términos de tiempo. El estallido ocurrió pocos días después de que comenzaron las observaciones ".
El equipo ha generado una estimación aproximada de cuánto material puede haber sido expulsado en el estallido, aproximadamente un millón de kilogramos 2,2 millones de libras, lo que podría haber dejado un cráter en el cometa de unos 20 metros unos 65 pies de anchoUn análisis más detallado de los tamaños de partículas estimados en la cola de polvo puede ayudar a mejorar esta estimación. Observar más cometas también ayudará a determinar si el brillo de múltiples etapas es raro o común en los arrebatos de cometas.
TESS también detectó por primera vez el rastro de polvo de Wirtanen. A diferencia de la cola de un cometa, el rocío de gas y polvo fino que sigue detrás de un cometa, que crece a medida que se acerca al sol, el rastro de un cometa es un campo de escombros más grandesque traza la trayectoria orbital del cometa a medida que viaja alrededor del Sol. A diferencia de una cola, que cambia de dirección cuando es soplada por el viento solar, la orientación del sendero se mantiene más o menos constante con el tiempo.
"El rastro sigue más de cerca la órbita del cometa, mientras que la cola está desplazada de él, ya que es empujado por la presión de radiación del sol. Lo importante del rastro es que contiene el material más grande", dijo Michael Kelley, científico investigador asociado en el Departamento de Astronomía de la UMD y coautor del trabajo de investigación: "El polvo de la cola es muy fino, muy parecido al humo. Pero el polvo de los rastros es mucho más grande, más como arena y guijarros. Creemos que los cometaspierden la mayor parte de su masa a través de sus rastros de polvo. Cuando la Tierra se encuentra con el rastro de polvo de un cometa, obtenemos lluvias de meteoritos ".
Si bien el estudio actual describe los resultados iniciales, Farnham, Kelley y sus colegas esperan con ansias análisis adicionales de Wirtanen, así como otros cometas en el campo de visión de TESS. "Tampoco sabemos qué causa los arrebatos naturales y eso es en última instancialo que queremos encontrar ", dijo Farnham." Hay al menos otros cuatro cometas en la misma área del cielo donde TESS realizó estas observaciones, con un total de aproximadamente 50 cometas esperados en los primeros dos años de datos de TESS.Hay mucho que puede venir de estos datos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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